[科普中國]-取水構(gòu)筑物

取水構(gòu)筑物（Intake structure ）是從天然或人工水源中取水，并送水至水廠或用戶的設(shè)施。由于水源存在的形式與狀況不同，相應(yīng)的取水構(gòu)筑物對(duì)于給水系統(tǒng)的組成、布局、投資、經(jīng)濟(jì)效益和安全可靠程度具有重大影響。又分為地表水取水構(gòu)筑物與地下水取水構(gòu)筑物1。

簡介取水構(gòu)筑物指的是取集原水而設(shè)置的各種構(gòu)筑物的總稱。在給排水行業(yè)中，習(xí)慣上將供水系統(tǒng)中的各類單體工程稱為構(gòu)筑物，如將集取地下水的管井、大口井、滲渠、引泉池等取水工程稱為地下水取水構(gòu)筑物，將集取地表水的固定式、移動(dòng)式、山區(qū)淺水河流取水工程稱為地表水取水構(gòu)筑物。雖然與水利行業(yè)中的泵站、閘、壩取水工程在工程分類和定名上存差異，但兩者功能作用相同，在運(yùn)行管理工作中的要求也基本相同2。

取水構(gòu)筑物的作用是從各類飲用水水源中取水并將水送至水處理構(gòu)筑物或用戶。正確選擇并設(shè)計(jì)取水構(gòu)筑物，對(duì)最大限度截取補(bǔ)給量、提高出水量、改善水質(zhì)、降低工程造價(jià)影響很大3。

取水構(gòu)筑物分類取水構(gòu)筑物是從給水水源集取水的工程設(shè)施。取水構(gòu)筑物可分為地表水取水構(gòu)筑物和地下水取水構(gòu)筑物兩類4。

地表水取水構(gòu)筑物地表水取水構(gòu)筑物是從河流、湖泊、水庫等地表水體集取水的工程設(shè)施。主要類型有：

（1）岸邊式取水構(gòu)筑物：直接在岸邊建筑進(jìn)水井并安裝管道、水泵組成的綜合工程設(shè)施。適于河岸較陡、岸邊有一定水深，水質(zhì)及地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的水源。

（2）河心式取水構(gòu)筑物：從河心取水的工程設(shè)施。通常由取水頭部、進(jìn)水管(自流管或虹吸管)、集水井、泵站四部分組成。適于河岸較平坦，枯水期主流離岸較遠(yuǎn)，岸邊水深不足或水質(zhì)不良，而河心有足夠水深或較好水質(zhì)的水源，適用范圍較廣。

（3）斗槽式取水構(gòu)筑物：在岸邊式取水構(gòu)筑物前面設(shè)置進(jìn)水斗槽的取水綜合設(shè)施。斗槽可在河流岸邊用堤壩圍成，或在岸邊開挖而成，設(shè)置斗槽目的是便于泥沙在斗槽中沉淀和防止冰凌進(jìn)入取水口，適用于取水量較大、河流含沙量較大或冰凌嚴(yán)重的水源地段。

（4）活動(dòng)式取水構(gòu)筑物：把取水設(shè)備與浮船或纜車組合而成的取水綜合設(shè)施。投資少，建設(shè)快，易于施工，有較大的適應(yīng)性與靈活性，適于水位變動(dòng)幅度較大，或供水要求甚急的取水工程。但此式易受水流、風(fēng)浪、航運(yùn)等影響，操作管理比較復(fù)雜，故取水的安全可靠性較差。

地下水取水構(gòu)筑物地下水取水構(gòu)筑物是從含水層中集取地下水的工程設(shè)施，按構(gòu)造情況，地下水取水構(gòu)筑物有以下幾種：

（1）管井：指用鑿井機(jī)械開鑿，用鋼管制作井壁的豎井，又稱鉆井。管井的直徑為50～1000 mm，井深可達(dá)1000 m，常用管井直徑多小于500 mm，井深多小于200 m。管井一般均建造于含有深層地下水的地層中，抽取埋藏不同深度和厚度的地下水，是地下水取水構(gòu)筑物中應(yīng)用最廣泛的一種型式。

（2）大口井：為機(jī)械或人工開挖到淺層地下水層中，用鋼筋混凝土、磚、石或其它材料襯砌井壁的垂直集水井。一般直徑為3～10 m，井深在30 m以內(nèi)，適用于含水層厚、埋藏深度小于20～30 m的地區(qū)。

（3）滲渠：為水平鋪設(shè)在含水層中的一種管 (渠) 系統(tǒng)，用于集取淺層地下水(河床地下水或地表滲透水)。常見的滲渠都鋪設(shè)在河流、湖泊、水庫等地面水體的附近或下面。由于出水量一般較少，而施工難度較大，造價(jià)較高，因此很少采用。

（4）輻射井：由集水井與若干輻射狀的水平或傾斜的集水管系組成的取水設(shè)施。輻射管一般直徑為75～300 mm，管長為10～30 m，集水井直徑不小于3 m，井深一般為20～30 m。適用于地下水補(bǔ)給條件良好，而含水層厚度較薄，埋深較大，顆粒粗且不含礫石的含水層地區(qū)。輻射井有管理集中、占地少、便于衛(wèi)生防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)；與管井、滲渠相比，其耐阻塞及化學(xué)沉積的能力，對(duì)地層的適應(yīng)性都比較強(qiáng)，故應(yīng)用范圍廣泛，國外采用較多。

（5）引泉構(gòu)筑物：一種集取泉水的取水設(shè)施，也稱泉室，按泉的性質(zhì)，引泉構(gòu)筑物可分為自流泉引泉構(gòu)筑物及潛水泉引泉構(gòu)筑物。

取水構(gòu)筑物位置選擇地表水取水構(gòu)筑物地表水取水構(gòu)筑物位置的選擇對(duì)取水的水質(zhì)、水量、取水的安全可靠性、投資、施工、運(yùn)行管理及河流的綜合利用都有影響。所以，應(yīng)根據(jù)地表水源的水文、地質(zhì)、地形、衛(wèi)生、水力等條件綜合考慮。選擇地表取水構(gòu)筑物位置時(shí)，應(yīng)注意以下基本要求5：

（1）小城鎮(zhèn)地表水水源應(yīng)位于水量充沛、水質(zhì)較好的地段。供應(yīng)生活飲用水時(shí)，水源應(yīng)位于小城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)的上游、水質(zhì)清潔的地段。在污水排放口的上游100～150 m。

在沿海地區(qū)受潮汐影響的河流上設(shè)置取水構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)考慮到咸潮的影響，盡量避免吸入咸水。河流入海處，由于海水漲潮等原因，導(dǎo)致海水倒灌，影響水質(zhì)。設(shè)置取水構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)注意這一現(xiàn)象，以免日后對(duì)工業(yè)和生活用水造成危害。

（2）取水構(gòu)筑物應(yīng)建造在穩(wěn)定的河床、湖岸或庫岸處。具有穩(wěn)定的河床或岸邊，靠近主流，有足夠的水深。

（3）具有良好的地質(zhì)地形及施工條件。取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、承載力強(qiáng)的地基上，不宜設(shè)在淤泥、流沙、滑坡、風(fēng)化嚴(yán)重和巖熔發(fā)育地段。在地震地區(qū)不宜將取水構(gòu)筑物設(shè)在不穩(wěn)定的陡坡或山腳下。取水構(gòu)筑物也不宜設(shè)在有寬廣河漫灘的地方，以免進(jìn)水管過長。

（4）應(yīng)注意人工構(gòu)筑物或天然障礙物。河流上常見的人工構(gòu)筑物。如橋梁、碼頭、堤壩、攔河壩等與天然構(gòu)筑物，往往造成河流水流條件的改變，從而使河床產(chǎn)生沖刷或淤積。橋梁通常設(shè)于河流最窄處和比較穩(wěn)定的河段上。在橋梁上游河段，由于橋墩處縮小了水流歸水?dāng)嗝媸顾挥焊撸魉贉p慢，泥沙易于淤積。在橋梁下游河段，由于水流流過橋孔時(shí)，流速增大，致使下游近橋段成為沖刷區(qū)。再往下，水流又恢復(fù)原來流速，沖積物在此淤積。因此，取水構(gòu)筑物應(yīng)避開橋前水流滯緩段和橋后沖刷淤積段。

地下水取水構(gòu)筑物地下水取水構(gòu)筑物的位置選擇與水文地質(zhì)條件、用水需求、規(guī)劃期限、城鎮(zhèn)布局等都有關(guān)系。地下水取水構(gòu)筑物的位置，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件選擇，并應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）水質(zhì)良好，不受污染。

（2）取水構(gòu)筑物位置應(yīng)盡量靠近集中用水區(qū)，減少輸水投資。

（3）取水構(gòu)筑物應(yīng)建設(shè)在交通方便、靠近電源的地方．以利于施工、運(yùn)行、管理及維護(hù)，同時(shí)降低輸電線路造價(jià)。

（4）取水構(gòu)筑物應(yīng)建在不受洪水威脅的地方，否則，應(yīng)考慮防洪措施。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

林國慶 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)